ヒステリシス
サイリスタは、ヒステリシスを示す半導体部品の一種であり、状態変化の原因が取り除かれた後、システムが元の状態に戻らないという特性があります。ヒステリシスの非常に単純な例は、トグルスイッチの機械的動作です。レバーを押すと、レバーは2つの極端な状態(位置)のいずれかに反転し、モーションソースが削除された後(手を離した後)もそこに留まります。スイッチレバーから)。ヒステリシスがないことを説明するために、ボタンが押されなくなった後に元の状態に戻る「瞬間的な」押しボタンスイッチの動作を考えてみましょう。刺激が取り除かれると(手)、システム(スイッチ)がすぐに完全になります。 「ラッチ」動作なしで前の状態に戻ります。
バイポーラ、接合電界効果、および絶縁ゲート電界効果トランジスタはすべて非ヒステリックデバイスです。つまり、これらは、電圧または電流信号によって刺激された後の状態に本質的に「ラッチ」しません。任意の時点での任意の入力信号に対して、トランジスタはその特性曲線によって定義される予測可能な出力応答を示します。一方、サイリスタは、オンになると「オン」のままになる傾向があり、オフになると「オフ」のままになる傾向がある半導体デバイスです。一時的なイベントにより、これらのデバイスをオン状態またはオフ状態に切り替えることができ、状態変化の原因が取り除かれた後でも、デバイスはそのままの状態を維持します。そのため、これらはトグルスイッチのようなオン/オフスイッチングデバイスとしてのみ有用であり、アナログ信号増幅器として使用することはできません。
サイリスタは、バイポーラ接合トランジスタと同じ技術を使用して構築されており、実際には、トランジスタのペアで構成される回路として分析できます。では、どのようにしてヒステリックデバイス(サイリスタ)を非ヒステリックデバイス(トランジスタ)から作ることができるのでしょうか?この質問への答えは、再生フィードバックとしても知られている正のフィードバックです。覚えておくべきことですが、フィードバックとは、出力信号の一部が増幅デバイスの入力に「フィードバック」される状態です。負のフィードバックまたは縮退フィードバックにより、安定性、直線性、および帯域幅が増加し、電圧ゲインが低下します。一方、正のフィードバックは、アンプの出力が「飽和」する傾向がある一種の不安定性をもたらします。サイリスタの場合、この飽和傾向は、デバイスがオンになるとオンのままになり、オフになるとオフになりたいということと同じです。
この章では、いくつかの異なる種類のサイリスタについて説明します。これらのほとんどは、単一の基本的な2トランジスタコア回路に由来します。ただし、その前に、サイリスタの技術的前身であるガス放電管を研究することは有益です。
関連ワークシート:
- サイリスタワークシート
産業技術